マジックアイ（同調指示管）代用ＬＥＤ表示器
「ＰＩＣＥＹＥ」の製作
真空管ラジオのマジックアイの置換え方法のひとつ
フルカラーＬＥＤで受信信号強度を色で分別表示させる実験
↑マジックアイ付トランスレス真空管ラジオ
某オークションで入手したのですが、古い割に状態が良く、調整無でもガンガン鳴ります。
よって「当たり」でした。
マジックアイがかなり暗くなってますが、何とか使える状態です。
これが明るいと最高なのですが・・・
気に入った真空管ラジオを入手･修理して、一杯飲みながら、のんびり放送を聞こうと思うと、修理時に光らないマジックアイの壁にぶつかります。
つまり、新品マジックアイが入手困難の上、高価で低寿命と言う事です。
さらに入手できる部品と回路で、マジックアイとまったく同じ表示方法を再現するには、アマチュアには到底出来ません。
ならば頭を切り替えて、「光り物で受信信号強度を相対的に表示できる」ならは、
マジックアイとまったく同じ表現方法に、こだわらなければ良いのでは？
と言う訳で、
①「相対的に信号強度を表示し、それが目視確認できる事」
つまり、簡易Ｓメータとして使用できる事
②ハードウエア製作が簡単･安価である事(これが最も重要です)
これらが実現できれば、多少違和感あっても何でもＯＫと、お気楽に考えてみる事としました。
ただし、ラジオ本体に不可逆的な改造を施すのは、不可とします。
そして、マジックアイの跡地に表示部が装着出来るものを想定しています。
参考文献
①「PIC16F活用研究」 後閑 哲也 著 技術評論社
②ホームページ「電子工作の実験室」 後閑 哲也 著
③PIC16F688データシート MICROCHIP
③PIC12F683データソート MICROCHIP
④2SK30ATMデータシート TOSHIBA
⑤LM317Tデータシート National Semiconductor
つまり、新品マジックアイが入手困難の上、高価で低寿命と言う事です。
さらに入手できる部品と回路で、マジックアイとまったく同じ表示方法を再現するには、アマチュアには到底出来ません。
ならば頭を切り替えて、「光り物で受信信号強度を相対的に表示できる」ならは、
マジックアイとまったく同じ表現方法に、こだわらなければ良いのでは？
と言う訳で、
①「相対的に信号強度を表示し、それが目視確認できる事」
つまり、簡易Ｓメータとして使用できる事
②ハードウエア製作が簡単･安価である事(これが最も重要です)
これらが実現できれば、多少違和感あっても何でもＯＫと、お気楽に考えてみる事としました。
ただし、ラジオ本体に不可逆的な改造を施すのは、不可とします。
そして、マジックアイの跡地に表示部が装着出来るものを想定しています。
参考文献
①「PIC16F活用研究」 後閑 哲也 著 技術評論社
②ホームページ「電子工作の実験室」 後閑 哲也 著
③PIC16F688データシート MICROCHIP
③PIC12F683データソート MICROCHIP
④2SK30ATMデータシート TOSHIBA
⑤LM317Tデータシート National Semiconductor
Ａ／Ｄコンバータ基板のソースプログラム
16f688_adc01in.asm
７セグ表示基板のソースプログラム
16f648_8_7seg01_in01hex.asm
ＰＷＭ変調について
割込みを使って正確にパルス幅を制御している訳ではありません。
今回の場合、正確さは要求されないので、変調ルーチンが呼び出される度に、その回数をカウントして３つのLEDポートをON-OFFしているだけの、超簡易方法です。
詳細はソース内コメントを参照して下さい。
フルカラーＬＥＤについて
秋月で販売しているLEDには、今回使用した角形の他に、丸型のもあります。
発色がどう変わるか、他のLEDでも実験してみたい所です。
また、LEDの順方向電圧が各色で違いますので、他のLEDを使用する場合は、VFを確認する必要があります。
16f688_adc01in.asm
７セグ表示基板のソースプログラム
16f648_8_7seg01_in01hex.asm
ＰＷＭ変調について
割込みを使って正確にパルス幅を制御している訳ではありません。
今回の場合、正確さは要求されないので、変調ルーチンが呼び出される度に、その回数をカウントして３つのLEDポートをON-OFFしているだけの、超簡易方法です。
詳細はソース内コメントを参照して下さい。
フルカラーＬＥＤについて
秋月で販売しているLEDには、今回使用した角形の他に、丸型のもあります。
発色がどう変わるか、他のLEDでも実験してみたい所です。
また、LEDの順方向電圧が各色で違いますので、他のLEDを使用する場合は、VFを確認する必要があります。
表示方法の考察
①豆電球を使用する
これは光量のアナログ変化を行い易く、これによるチューニングも可能です。
チューニングインジケーターとして見易いですし、簡単な回路で実現できそうです。
加えて、真空管ラジオでのその動作にも、違和感が少ないと思われます。
しかし、「明るさ」だけでは「相対的信号強度を目視確認」ができない難点があります。
②単色ＬＥＤを１個使用する
トランジスタラジオ等で採用されていますが、つまんないので ボツ
③バー表示ＬＥＤ
コントロールＩＣもあり、「相対的信号強度表示」も可能で、回路的要件を満たしています。
難点は、バー表示LEDがマジックアイ跡地に収まらない、
製作の面白みに欠ける等々で、今回は見送りです。
④多数のＬＥＤを１次元（円形や直線的）あるいは、2次元（絵的）に配列する
これは要件を満たす事ができますし、
広いアドレスデコーダを作製すれば、数千程の高分解能とする事もでき、
多彩な表現を実現可能です。
表示方法もマジックアイに似せる事も可能で、
ビジュアル的には今の所最良の方法と思います。
そして、比較的簡単なプログラムで実現可能と思われます。
しかし難点は多いです。
表示器部分が大きくなり、マジックアイの跡地に収まるどころでは無い。
基本回路が簡単な割に、LEDやLEDドライバ等の部品が多く必要。
配線作業ばかりの力任せの工作となること必然
自分一人で楽しむ工作としては、ちょっとだるい気がします。
一言でいうと、面倒くさ・・・ (^_^;)
⑤フルカラーＬＥＤを１個使用し、マイコンで制御する。
LEDの数では無く、色分けによる「相対的信号強度」を表示する方法。
部品点数も最も少なく、小型化可能です。
高分解能の実用性には無理がありますが、今の所当局向きです・・・Hi
ただ、その動作に違和感があるのは否めません。
兎も角、今回はこの⑤番構想で基本的な実験･製作をして見る事にします。
④番構想の超簡略バージョンと言った所でしょうか
シンプルな回路構成ですが、プログラムを練り込むと、案外まともに使えるかも・・・
①豆電球を使用する
これは光量のアナログ変化を行い易く、これによるチューニングも可能です。
チューニングインジケーターとして見易いですし、簡単な回路で実現できそうです。
加えて、真空管ラジオでのその動作にも、違和感が少ないと思われます。
しかし、「明るさ」だけでは「相対的信号強度を目視確認」ができない難点があります。
②単色ＬＥＤを１個使用する
トランジスタラジオ等で採用されていますが、つまんないので ボツ
③バー表示ＬＥＤ
コントロールＩＣもあり、「相対的信号強度表示」も可能で、回路的要件を満たしています。
難点は、バー表示LEDがマジックアイ跡地に収まらない、
製作の面白みに欠ける等々で、今回は見送りです。
④多数のＬＥＤを１次元（円形や直線的）あるいは、2次元（絵的）に配列する
これは要件を満たす事ができますし、
広いアドレスデコーダを作製すれば、数千程の高分解能とする事もでき、
多彩な表現を実現可能です。
表示方法もマジックアイに似せる事も可能で、
ビジュアル的には今の所最良の方法と思います。
そして、比較的簡単なプログラムで実現可能と思われます。
しかし難点は多いです。
表示器部分が大きくなり、マジックアイの跡地に収まるどころでは無い。
基本回路が簡単な割に、LEDやLEDドライバ等の部品が多く必要。
配線作業ばかりの力任せの工作となること必然
自分一人で楽しむ工作としては、ちょっとだるい気がします。
一言でいうと、面倒くさ・・・ (^_^;)
⑤フルカラーＬＥＤを１個使用し、マイコンで制御する。
LEDの数では無く、色分けによる「相対的信号強度」を表示する方法。
部品点数も最も少なく、小型化可能です。
高分解能の実用性には無理がありますが、今の所当局向きです・・・Hi
ただ、その動作に違和感があるのは否めません。
兎も角、今回はこの⑤番構想で基本的な実験･製作をして見る事にします。
④番構想の超簡略バージョンと言った所でしょうか
シンプルな回路構成ですが、プログラムを練り込むと、案外まともに使えるかも・・・
↑実験機Ａ／Ｄコンバータ基板の回路図
１４ピンPICを高速で使用しました。
７セグ基板へのデータ転送に制御線（ＲＸ）は使いません。
よって、データは垂れ流し状態となります。
フルカラーLEDとPICポート間の抵抗値で発色が変化すると思います。
↑７セグ基板
以前製作したものと同じ回路です。
今回データは割込みで受付けます。
よって制御線（ＲＸ）は使用しません。
表示はＨＥＸとなっています。
７セグLED部分は分離しています。
↑電源基板
出力電圧可変タイプのＩＣを使用しています。
ＰＩＣマイコンによるフルカラーＬＥＤの発色コントロール
最初はアナログ的に各色ＬＥＤの電流をコントロールしようかとも思ったのですが、色再現性が
かなり悪そうですし、部品点数も多くなりそうなので、やめました。
よって、まずはＰＩＣでデジタル的にコントロールして見る事にしました。
ただ、ＰＩＣをラジオの中に収める事は、雑音発生源ともなるので、最後に失敗する可能性がありますが。
しかし、そのプログラム製作過程は楽しそうです・・・（これが本音？）
だめなら雑音電発生のほとんど無い、アナログ回路で考えてみれば良いだけです。
フルカラーＬＥＤの発光光度制御
PICではLEDへの直流電流値を可変しての発光光度コントロールはちょっと面倒そうなので、
ＰＷＭ（パルス幅変調）で実現する事にしてみます。
相対的信号強度（色Ｓ）の実現
ＬＥＤの色で信号強度を表現する事になりますが、その信号強度に対応した色を選択するのにＰＩＣのＡ／Ｄコンバータ機能を使います。
アナログ入力電圧を数値化し、その数値変化に対応した色変化をさせてみたいと思います。
よって、表示可能な受信信号レベルの分解能は、それに対応した色数と言う事になります。
発色コントロール
ＰＷＭによるＲＧＢ各色の明るさ変調は、1サイクルに付き、８ビット２５６階調としました。
よって、計算上２４ビット色まで発色可能ですし、そのプログラムも簡単そうです。
現実的に色数はそれ程必要無いですし、そもそも目視での色分別ができないと思われます。
実際にテストプログラムで、ＲＧＢ各色２５６階調で実験してみましたが、
ADC処理とPWM変調ルーチンで、時間管理せず（割込みを使わず）にループさせてみると、１サイクルは４ｍｓ以下を確保でき、チラつきもなく、ボリウムでスムーズに色変化できます。
そして多少階調値を変化させても、やはりその変化を目で捉える事はできませんでした。
ＲＧＢ各色６４階調にしても、概ねスムーズに色変化している様に見え、識別不能です。
ＲＲＧＢ各色１６階調では、はっきりと階調変化がわかり、カクカクと変化してしまいます。
入力AGC電圧（信号強度）の設定
ＰＩＣ１６Ｆ６８８のＡ／Ｄコンバータは１０ビット１０２４段階の電圧分解能があります。
今回のプログラムでは、基準電圧はVDD（５Ｖ）で、取得電圧はGNDからVDDまでの５Ｖです。
ＰＩＣはそれを１０ビットの分解能で取り込み可能となっています。
色Ｓを実現するには、発色変化がはっきりと分別でき、その色Ｓを覚えられなくては困ります。
結果が前後しますが、それらを踏まえ、実験機で簡単に発色実験してみた結果、
とりあえず信号強度の分解能は１６段階と決めました。
また、信号強度をアナログ変化表示させるには、６４段階以上あれば十分となります。
何より、変調ルーチンは２５６階調と言うのもあります。
よってプログラムではその内の上位８ビット（２５６段階）を取得します。
ＡＧＣ電圧は０～－７Ｖを想定し、それをFETで１～５Ｖに変換します。
つまり、取得電圧値の下位１／５はオフセット電圧範疇で使用しない事になります。
それでも必要十分な電圧分解能を確保できると思います。
よって、１～５Ｖ内の約２００段階電圧データの中から、１５ポイントを選んでみようかと思います。
そしてオフセットを含めた１６ポイントに、何らかの指定色を割振り、「色Ｓメータ」として、
機能させる目論見です。
最初はアナログ的に各色ＬＥＤの電流をコントロールしようかとも思ったのですが、色再現性が
かなり悪そうですし、部品点数も多くなりそうなので、やめました。
よって、まずはＰＩＣでデジタル的にコントロールして見る事にしました。
ただ、ＰＩＣをラジオの中に収める事は、雑音発生源ともなるので、最後に失敗する可能性がありますが。
しかし、そのプログラム製作過程は楽しそうです・・・（これが本音？）
だめなら雑音電発生のほとんど無い、アナログ回路で考えてみれば良いだけです。
フルカラーＬＥＤの発光光度制御
PICではLEDへの直流電流値を可変しての発光光度コントロールはちょっと面倒そうなので、
ＰＷＭ（パルス幅変調）で実現する事にしてみます。
相対的信号強度（色Ｓ）の実現
ＬＥＤの色で信号強度を表現する事になりますが、その信号強度に対応した色を選択するのにＰＩＣのＡ／Ｄコンバータ機能を使います。
アナログ入力電圧を数値化し、その数値変化に対応した色変化をさせてみたいと思います。
よって、表示可能な受信信号レベルの分解能は、それに対応した色数と言う事になります。
発色コントロール
ＰＷＭによるＲＧＢ各色の明るさ変調は、1サイクルに付き、８ビット２５６階調としました。
よって、計算上２４ビット色まで発色可能ですし、そのプログラムも簡単そうです。
現実的に色数はそれ程必要無いですし、そもそも目視での色分別ができないと思われます。
実際にテストプログラムで、ＲＧＢ各色２５６階調で実験してみましたが、
ADC処理とPWM変調ルーチンで、時間管理せず（割込みを使わず）にループさせてみると、１サイクルは４ｍｓ以下を確保でき、チラつきもなく、ボリウムでスムーズに色変化できます。
そして多少階調値を変化させても、やはりその変化を目で捉える事はできませんでした。
ＲＧＢ各色６４階調にしても、概ねスムーズに色変化している様に見え、識別不能です。
ＲＲＧＢ各色１６階調では、はっきりと階調変化がわかり、カクカクと変化してしまいます。
入力AGC電圧（信号強度）の設定
ＰＩＣ１６Ｆ６８８のＡ／Ｄコンバータは１０ビット１０２４段階の電圧分解能があります。
今回のプログラムでは、基準電圧はVDD（５Ｖ）で、取得電圧はGNDからVDDまでの５Ｖです。
ＰＩＣはそれを１０ビットの分解能で取り込み可能となっています。
色Ｓを実現するには、発色変化がはっきりと分別でき、その色Ｓを覚えられなくては困ります。
結果が前後しますが、それらを踏まえ、実験機で簡単に発色実験してみた結果、
とりあえず信号強度の分解能は１６段階と決めました。
また、信号強度をアナログ変化表示させるには、６４段階以上あれば十分となります。
何より、変調ルーチンは２５６階調と言うのもあります。
よってプログラムではその内の上位８ビット（２５６段階）を取得します。
ＡＧＣ電圧は０～－７Ｖを想定し、それをFETで１～５Ｖに変換します。
つまり、取得電圧値の下位１／５はオフセット電圧範疇で使用しない事になります。
それでも必要十分な電圧分解能を確保できると思います。
よって、１～５Ｖ内の約２００段階電圧データの中から、１５ポイントを選んでみようかと思います。
そしてオフセットを含めた１６ポイントに、何らかの指定色を割振り、「色Ｓメータ」として、
機能させる目論見です。
↑PIC16F688A/Dコンバータ基板
・4CHのA/D変換、
・フルカラーLED（3ポート）へのPWM変調
・７セグ基板へのデータ送信
以上を概ね同時に行います。
↑穴あき基板に２個ずつ配置で２枚製作
使用した７セグはジャンク箱に大量に転がっている古いLEDで、暗いが大きく見易いです。
↑PIC16F648A７セグ表示基板
基板の大きさの割に部品点数が少ないので、見た目はスカスカです。
↑PIC16F648A７セグ表示基板
裏面配線は結構ごちゃごちゃしています。
↑LM317T電源基板
実験用PIC基板および周辺基板の作製
Ａ／Ｄコンバータ基板
ＰＩＣ１６Ｆ６８８を使う事にしました。
このPICのRA2ポートをAGC電圧入力用とし、ここに真空管ラジオからのＡＧＣ電圧を、１Ｖ～５Ｖに変換した電圧を入力する事にしました。
RC0～RC2ポートもアナログ電圧入力とし、ＲＧＢ３色の光度調整用ＶＲを３個接続します。
RC3～RC5ポートはデジタルＩ／Ｏとし、フルカラーＬＥＤを接続し制御します。
RA0，RA1ポートもデジタルＩ／Ｏとし、７セグ表示基板用データ交信ポートとします。
RA3ポートはデジタル入力とし、スイッチを接続、動作モード切替に使用します。
７セグ表示基板
以前「初めてのＰＩＣ」後半で製作した７セグ表示用基板と同じ回路で組みました。
この回路はハンドシェイクモード、インタラプトモード両対応で便利です。
今回はインタラプトモードで使用します。
制御プログラムも、以前のプログラムから不要な部分を取り去り、すっきりさせました。
つまり、デバッグ用としてプログラム内に残っていた、HEXデータ表示専用としています。
７セグ基板
ジャンク箱に大量に転がっている、見やすい大型の７セグLED使用しました。
現在のLEDと比較して低光度ですが、大きい事は良い事だ。
電源基板
ジャンク箱に転がっていた、TOYOZUMIの6-8-10-12Vのトランスと電源IC、LM317Tを使用しました。
7805では無くLM317Tを使用した理由は、もちろん後で別のアナログ回路で電圧を変えて、使い回しする魂胆もあるからです。
ケース？
この実験が終了後も、このままこの実験機を保存するとは限らないですしね。
画像の様に木板とアクリル板で簡単･適当に作っています・・・(^_^;)
木の底板には、このＡ／Ｄ変換実験基板と７セグ表示基板、ＬＭ３１７ＴによるＡＣ電源基板を、全面アクリル板には、７セグＬＥＤ基板と各色ボリウム、モードＳＷを取付けています。
Ａ／Ｄコンバータ基板
ＰＩＣ１６Ｆ６８８を使う事にしました。
このPICのRA2ポートをAGC電圧入力用とし、ここに真空管ラジオからのＡＧＣ電圧を、１Ｖ～５Ｖに変換した電圧を入力する事にしました。
RC0～RC2ポートもアナログ電圧入力とし、ＲＧＢ３色の光度調整用ＶＲを３個接続します。
RC3～RC5ポートはデジタルＩ／Ｏとし、フルカラーＬＥＤを接続し制御します。
RA0，RA1ポートもデジタルＩ／Ｏとし、７セグ表示基板用データ交信ポートとします。
RA3ポートはデジタル入力とし、スイッチを接続、動作モード切替に使用します。
７セグ表示基板
以前「初めてのＰＩＣ」後半で製作した７セグ表示用基板と同じ回路で組みました。
この回路はハンドシェイクモード、インタラプトモード両対応で便利です。
今回はインタラプトモードで使用します。
制御プログラムも、以前のプログラムから不要な部分を取り去り、すっきりさせました。
つまり、デバッグ用としてプログラム内に残っていた、HEXデータ表示専用としています。
７セグ基板
ジャンク箱に大量に転がっている、見やすい大型の７セグLED使用しました。
現在のLEDと比較して低光度ですが、大きい事は良い事だ。
電源基板
ジャンク箱に転がっていた、TOYOZUMIの6-8-10-12Vのトランスと電源IC、LM317Tを使用しました。
7805では無くLM317Tを使用した理由は、もちろん後で別のアナログ回路で電圧を変えて、使い回しする魂胆もあるからです。
ケース？
この実験が終了後も、このままこの実験機を保存するとは限らないですしね。
画像の様に木板とアクリル板で簡単･適当に作っています・・・(^_^;)
木の底板には、このＡ／Ｄ変換実験基板と７セグ表示基板、ＬＭ３１７ＴによるＡＣ電源基板を、全面アクリル板には、７セグＬＥＤ基板と各色ボリウム、モードＳＷを取付けています。
↑７セグLED基板を取付けた所
↑配線を終了、試運転中
↑前面パネル部分
７セグLEDは最も左がAGCポート電圧値
RED光度値とその調節ボリウム
GREEN光度値とその調節ボリウム
BLUE光度値とその調節ボリウム
各光度は０～ＦＦＨの値を取ります。
光度0Hは消灯、FFHは最大光度で発光です。
RGB光度値の組合せで発光色が決まります。
今回の実験機の使用方法
電源投入時のモードスイッチ位置で、下記モードのどちらかが立ち上がります。
動作中のモード変更はできませんが、スイッチでおまけモードに移行します。
実験モード（モードＳＷ－ＯＮで電源を投入）
これは、各チャンネルＡ／Ｄ変換データを７セグで表示するモードとなります。
この状態では、ＲＧＢ各色ボリウムによる電圧値およびＡＧＣ入力電圧の４チャンネル分の
A/D変換を行い、そのデータを７セグ表示基板に１６進で表示します。
表示は左から（下位から）２ケタずつ、AGC、RED、GREEN、BLUEの順です。
各色ボリウムは同じく左からRED、GREEN、BLUEと同じく配置します。
そして、その時のＲＧＢボリウム各色設定値でフルカラーLEDもリアルタイムで駆動します。
よって、各色のボリウムを操作する事により、発光色を直接目視確認できます。
これで、実機プログラムで使用する色Ｓデータを作成できます。
おまけ機能として、このままモードＳＷ－ＯＦＦにすると、色Ｓ発光モードとなります。
ＲＥＤ－ＶＲによる電圧をAGC電圧入力ポート変化と見立てます。
これで色Ｓを発光させ、７セグにはその時の色Ｓ番号と、設定電圧値を表示します。
これにより、色Ｓが受信信号により変化する具合を、手動で概ね体感できます。
シミュレーションモード（モードＳＷ－ＯＦＦのままで電源投入）
これは実際の「PICEYE]基板の動作、すなわち入力AGC電圧でLED発光を制御するもので、
処理負荷と動作クロックが違いますので、完全互換と言う訳ではありません。
ちょっとしたお遊び後に、色Ｓメータとして動き始めます。
このモードでは設定されたアナログピン取得電圧値で、設定された色が発光します。
また、その時の各色設定値が７セグに表示されます。
そしてモードＳＷ－ＯNにすると、おまけモードに移行なります・・・ (^^♪
こちらの方は入力電圧に応じて、LEDが連続的に色変化します。
「相対的信号強度」は目視判定できませんが、慣れると信号強度も概ね判ると思います。
アナログ的に光度や色が変化しますので、こちらの方がチューニングがやり易いと思います。
もしかして、このおまけモードの方が実用的だったりして・・・ (-_-;)
とりあえず、この実験機の上記機能を使い、組込み用「ＰＩＣＥＹＥ」の製作をします。
実験機の動作確認と初期調整
ＡＧＣ入力端子には別電源からマイナス電圧を入力。
これは７セグ基板の１，２桁目に変換データ（ＨＥＸ）が表示されます。
VR-REDによる電圧データはは３，４桁目、VR-GREENによる電圧データははは５，６桁目、
VR-BLUEによる電圧データは７，８ケタ目に８ビット分のＨＥＸ表示されます。
色Sモード（シミュレーションモード）初期設定
結果が前後しますが、予備実験に使用した真空管ラジオより、実際のAGC電圧を測定。
その結果、ＡＧＣ入力電圧は０～－７Ｖ程度を想定する事にしました。
しかし、ADC基板の入力インピーダンスにより、AGC電圧が小さくなる場合もあります。
ラジオへ接続時はその辺を考慮し、VR1にて感度調整する必要があります。
回路図のVR1でAGC電圧を分圧、これがSメーターのフルスケール調整となります。
2SK30Aのドレインにある、VR2がSメーターのゼロ点調整となります。
まず、VR1を絞り、ゲートをソース電位とします。
そして、VR2を調整し、ドレイン電圧すなわちPICのAN2(RA2)へのアナログ電圧入力を
1Vになるようにします。
その時のA/D出力は３３Ｈとなりますので、その表示となるように調整してもOKです。
この1V入力(33H)以下をPICでは、S0と認識するようにプログラムしています。
次にＡＧＣ入力電圧として－７Ｖを入力します。
この時にVR1を調整し、ドレイン電圧が５Ｖ弱位になる様にします。
この時、A/D出力はFBHとなりますので、その表示となるように調整してもOKです。
ただし、フルスケール調整は、AGC電圧絶対値より、実際にテストオシレータ等からの
RF入力に応じて決めた方が現実的で見やすいと思います。
電源投入時のモードスイッチ位置で、下記モードのどちらかが立ち上がります。
動作中のモード変更はできませんが、スイッチでおまけモードに移行します。
実験モード（モードＳＷ－ＯＮで電源を投入）
これは、各チャンネルＡ／Ｄ変換データを７セグで表示するモードとなります。
この状態では、ＲＧＢ各色ボリウムによる電圧値およびＡＧＣ入力電圧の４チャンネル分の
A/D変換を行い、そのデータを７セグ表示基板に１６進で表示します。
表示は左から（下位から）２ケタずつ、AGC、RED、GREEN、BLUEの順です。
各色ボリウムは同じく左からRED、GREEN、BLUEと同じく配置します。
そして、その時のＲＧＢボリウム各色設定値でフルカラーLEDもリアルタイムで駆動します。
よって、各色のボリウムを操作する事により、発光色を直接目視確認できます。
これで、実機プログラムで使用する色Ｓデータを作成できます。
おまけ機能として、このままモードＳＷ－ＯＦＦにすると、色Ｓ発光モードとなります。
ＲＥＤ－ＶＲによる電圧をAGC電圧入力ポート変化と見立てます。
これで色Ｓを発光させ、７セグにはその時の色Ｓ番号と、設定電圧値を表示します。
これにより、色Ｓが受信信号により変化する具合を、手動で概ね体感できます。
シミュレーションモード（モードＳＷ－ＯＦＦのままで電源投入）
これは実際の「PICEYE]基板の動作、すなわち入力AGC電圧でLED発光を制御するもので、
処理負荷と動作クロックが違いますので、完全互換と言う訳ではありません。
ちょっとしたお遊び後に、色Ｓメータとして動き始めます。
このモードでは設定されたアナログピン取得電圧値で、設定された色が発光します。
また、その時の各色設定値が７セグに表示されます。
そしてモードＳＷ－ＯNにすると、おまけモードに移行なります・・・ (^^♪
こちらの方は入力電圧に応じて、LEDが連続的に色変化します。
「相対的信号強度」は目視判定できませんが、慣れると信号強度も概ね判ると思います。
アナログ的に光度や色が変化しますので、こちらの方がチューニングがやり易いと思います。
もしかして、このおまけモードの方が実用的だったりして・・・ (-_-;)
とりあえず、この実験機の上記機能を使い、組込み用「ＰＩＣＥＹＥ」の製作をします。
実験機の動作確認と初期調整
ＡＧＣ入力端子には別電源からマイナス電圧を入力。
これは７セグ基板の１，２桁目に変換データ（ＨＥＸ）が表示されます。
VR-REDによる電圧データはは３，４桁目、VR-GREENによる電圧データははは５，６桁目、
VR-BLUEによる電圧データは７，８ケタ目に８ビット分のＨＥＸ表示されます。
色Sモード（シミュレーションモード）初期設定
結果が前後しますが、予備実験に使用した真空管ラジオより、実際のAGC電圧を測定。
その結果、ＡＧＣ入力電圧は０～－７Ｖ程度を想定する事にしました。
しかし、ADC基板の入力インピーダンスにより、AGC電圧が小さくなる場合もあります。
ラジオへ接続時はその辺を考慮し、VR1にて感度調整する必要があります。
回路図のVR1でAGC電圧を分圧、これがSメーターのフルスケール調整となります。
2SK30Aのドレインにある、VR2がSメーターのゼロ点調整となります。
まず、VR1を絞り、ゲートをソース電位とします。
そして、VR2を調整し、ドレイン電圧すなわちPICのAN2(RA2)へのアナログ電圧入力を
1Vになるようにします。
その時のA/D出力は３３Ｈとなりますので、その表示となるように調整してもOKです。
この1V入力(33H)以下をPICでは、S0と認識するようにプログラムしています。
次にＡＧＣ入力電圧として－７Ｖを入力します。
この時にVR1を調整し、ドレイン電圧が５Ｖ弱位になる様にします。
この時、A/D出力はFBHとなりますので、その表示となるように調整してもOKです。
ただし、フルスケール調整は、AGC電圧絶対値より、実際にテストオシレータ等からの
RF入力に応じて決めた方が現実的で見やすいと思います。
↑発色状況
RED=FFH、GREEN=05H、BLUE=51H、で
ピンク色を発色
AGC入力は0Vなので、オフセット値1Vすなわち33Hを表示しています。
32Hと33Hで交互に変動しているため、こんな画像になります。
この実験機、色々弄ってみると、意外や結構遊べちゃいます・・・
実験が終了したら解体するつもりでしたが、
解体するのやめようかな・・・
ＰＩＣ１６Ｆ６８８のアナログ･デジタル入力ポート設定の謎
さて、当局もご多分に漏れずこの問題にハマり、今回は使用しない機能、マニュアルのコンパレータ部分を英和辞書参照しながら、適当に読んで、かつ簡単に実験して見ました。
16F688にはAN0(RA0)～AN7(RC3)の８ポートのアナログ入力があるようですが、入力ポート設定にはレジスタの設定が必要です。
マニュアルのA/Dコンバータ部分を適当に読むと、ANSＥLレジスタで設定すれば良いと書いてある様に見えます。
所が実際は、そう単純では無く、CMCONレジスタの設定も絡んできます。
と言うのは、RA0/AN0、RA1/AN1、RC0/AN4、RC1/AN5の各ポートに於いては、CMCONレジスタのCMxビットの設定で、デジタルかアナログ入力としての設定がされてしまい、その後のANSELレジスタでの設定は効かない様なのです。
例えば、コンパレータOFF(CMxビット111）にすると、AN0/RA0ポートはデジタルINPUTとなり、ANSELレジスタでアナログ指定しても、A.Dコンバータ出力は常に「０」となってしまいます。
そして、AN0をA/Dコンバータのアナログ入力とするには、CMCONレジスタ設定でアナログ入力、(例CMxビット100）すなわちコンパレータONとして設定してしまえば、初期設定でのANSELレジスタでの設定は不要の様です。
しかしCMCONレジスタ設定範疇外のポート、例えばRC2/AN6では、コンパレータOFF設定でもANSELレジスタでの設定が有効で、アナログ入力として働き、A/Dコンバータ出力も正常です。
どうもこのCMCOMレジスタとANSELレジスタの力関係の詳細がイマイチ不明です・・・
一つ言える事は、アナログポート1CHのみの使用で、後はデジタル入出力で良いのなら、16F688の場合ですが、CMCONレジスタの設定では、コンパレータOFFとし、AN0,1,4,5以外のポートをANSELレジスタにてアナログ指定する方がポート設定自由度が高いと思われます。
さて、当局もご多分に漏れずこの問題にハマり、今回は使用しない機能、マニュアルのコンパレータ部分を英和辞書参照しながら、適当に読んで、かつ簡単に実験して見ました。
16F688にはAN0(RA0)～AN7(RC3)の８ポートのアナログ入力があるようですが、入力ポート設定にはレジスタの設定が必要です。
マニュアルのA/Dコンバータ部分を適当に読むと、ANSＥLレジスタで設定すれば良いと書いてある様に見えます。
所が実際は、そう単純では無く、CMCONレジスタの設定も絡んできます。
と言うのは、RA0/AN0、RA1/AN1、RC0/AN4、RC1/AN5の各ポートに於いては、CMCONレジスタのCMxビットの設定で、デジタルかアナログ入力としての設定がされてしまい、その後のANSELレジスタでの設定は効かない様なのです。
例えば、コンパレータOFF(CMxビット111）にすると、AN0/RA0ポートはデジタルINPUTとなり、ANSELレジスタでアナログ指定しても、A.Dコンバータ出力は常に「０」となってしまいます。
そして、AN0をA/Dコンバータのアナログ入力とするには、CMCONレジスタ設定でアナログ入力、(例CMxビット100）すなわちコンパレータONとして設定してしまえば、初期設定でのANSELレジスタでの設定は不要の様です。
しかしCMCONレジスタ設定範疇外のポート、例えばRC2/AN6では、コンパレータOFF設定でもANSELレジスタでの設定が有効で、アナログ入力として働き、A/Dコンバータ出力も正常です。
どうもこのCMCOMレジスタとANSELレジスタの力関係の詳細がイマイチ不明です・・・
一つ言える事は、アナログポート1CHのみの使用で、後はデジタル入出力で良いのなら、16F688の場合ですが、CMCONレジスタの設定では、コンパレータOFFとし、AN0,1,4,5以外のポートをANSELレジスタにてアナログ指定する方がポート設定自由度が高いと思われます。
↑予備実験に使用した真空管ラジオ
その上に乗っかっているのが実験機
色Ｓモード、AGC入力４ＤＨでＳ２の表示
↑ラジオAGCラインに接続しています。
実験モードで、AGC入力６８Ｈ
RGB（００８８８８）の表示でこの発色
↑チューニングメーターモード
入力６８Ｈでの発色（Ｓ６相当）
色Ｓとは発色設定が違います。
予備実験 発色データの作成およびラジオへの接続実験
まず、作製した実験機でＳ０～Ｓ１５までの１６色データを決めます。
RGB各色の光度をそれぞれのVRで可変して、７セグ基板にそのデータを表示。
色候補が決まったら、それをノートに鉛筆で記録します・・・
う～ん、手法がアナログおやじですな・・・
しかし、この実験機の製作目的は、この予備実験のためと言っても過言ではありません。
さて、悩み始めると時間が掛りそうで、面倒くさ・・・と言うか・・・苦手です、こう言うの・・・
７色ならPWMを掛ける必要もなく、見た目は兎も角も簡単なのですがね。
で、何となく決めた、結果が下記の表ですが・・・各局異論がありそうな・・・
次に、ちゃんと動作しているオールウェーブ真空管５球スーパーラジオを使用します。
画像のようなラジオで、中波、短波とも感度良く受信可能で、マジックアイも何とか見えます。
そして、この実験機との仮接続を行います。
ＡＧＣラインはマジックアイソケットのグリッド端子より、わに口クリップで引き出してきます。
実験機はラジオ筐体の上に乗っけます。
①ＡＧＣ（ＡＶＣ）電圧とマジックアイの関係
入力インピーダンスの高いデジタルマルチメータでＡＧＣ電圧を計測してみました。
無信号時 －０．５Ｖ程度です。
雑音の検波電圧でしょうか、マジックアイの表示は動きません。
アンテナ線をアースにショートしても－０．４８Ｖ位です。
ちなみに－０．６のＡＧＣ電圧の放送でも十分大きな音で鳴ります。
ちょうど扇形が閉まるのは－３．５Ｖ程度です。
扇が閉まるまでは、ＡＧＣ電圧に対して扇は結構敏感に反応します。
そして、その反応はリニアな感じです。
扇が閉まってからはＡＧＣ電圧に対して、扇の反応がすこぶる鈍くなります。
強い電波入力で－７ＶのＡＧＣ電圧が発生しても、わずかに（１ｍｍ位）扇が被る程度です。
夜実際に放送を聞いていて、当局の地域では中波帯では扇が完全に閉まる様な、強力な電波は入感しませんでした。
短波帯は某中国の放送がＡＧＣ－７Ｖ越えで入感しましたし、フェージングのピークで－４Ｖ位
まで達する強い電波が、結構入感します。
言い換えると、ＡＧＣ－４Ｖ～－７Ｖの間はそれほど多くないと言えます。
②雑音発生状況
実験ボードは雑音対策をしていないので、パルス性のノイズが小さくパリパリと入ります。
その雑音信号は微弱で、放送を受信すると判らなくなりますが、無信号時の際に発生する音は、結構うっとうしいです。
そして、ＭＷ帯からＳＷ帯までまんべんなく入ります。
無論ＰＩＣの電源を落とすと、きれいに消滅します。
主に７セグボード周辺から強く発生しているようです。
③色視認性
薄青と薄紫は静的状態では十分判別出来るのですが、実際の激しいフェージングノある様な状況下では、イマイチ良く判らなくなってしまうと言うか、見ててちょっと疲れます・・・
白と灰も良く判別できませんが、発生頻度が少ないので、大きな問題にはなっていません。
④雑感
う～ん・・・おまけモードの発色変化が、思いの外使用感触が良いです・・・(^_^;)
アナログ的な発色変化により、チューニングし易く、ひどいフェージング状況でも表示を見てて疲れませんし、慣れると、その時の色で大体の信号強度も把握できちゃいます。
そもそも５球スーパーでＳメーターなど必要性が薄いと言うか、チューニングメータ程度で十分な気がしてきました・・・
あれれ・・・
まず、作製した実験機でＳ０～Ｓ１５までの１６色データを決めます。
RGB各色の光度をそれぞれのVRで可変して、７セグ基板にそのデータを表示。
色候補が決まったら、それをノートに鉛筆で記録します・・・
う～ん、手法がアナログおやじですな・・・
しかし、この実験機の製作目的は、この予備実験のためと言っても過言ではありません。
さて、悩み始めると時間が掛りそうで、面倒くさ・・・と言うか・・・苦手です、こう言うの・・・
７色ならPWMを掛ける必要もなく、見た目は兎も角も簡単なのですがね。
で、何となく決めた、結果が下記の表ですが・・・各局異論がありそうな・・・
次に、ちゃんと動作しているオールウェーブ真空管５球スーパーラジオを使用します。
画像のようなラジオで、中波、短波とも感度良く受信可能で、マジックアイも何とか見えます。
そして、この実験機との仮接続を行います。
ＡＧＣラインはマジックアイソケットのグリッド端子より、わに口クリップで引き出してきます。
実験機はラジオ筐体の上に乗っけます。
①ＡＧＣ（ＡＶＣ）電圧とマジックアイの関係
入力インピーダンスの高いデジタルマルチメータでＡＧＣ電圧を計測してみました。
無信号時 －０．５Ｖ程度です。
雑音の検波電圧でしょうか、マジックアイの表示は動きません。
アンテナ線をアースにショートしても－０．４８Ｖ位です。
ちなみに－０．６のＡＧＣ電圧の放送でも十分大きな音で鳴ります。
ちょうど扇形が閉まるのは－３．５Ｖ程度です。
扇が閉まるまでは、ＡＧＣ電圧に対して扇は結構敏感に反応します。
そして、その反応はリニアな感じです。
扇が閉まってからはＡＧＣ電圧に対して、扇の反応がすこぶる鈍くなります。
強い電波入力で－７ＶのＡＧＣ電圧が発生しても、わずかに（１ｍｍ位）扇が被る程度です。
夜実際に放送を聞いていて、当局の地域では中波帯では扇が完全に閉まる様な、強力な電波は入感しませんでした。
短波帯は某中国の放送がＡＧＣ－７Ｖ越えで入感しましたし、フェージングのピークで－４Ｖ位
まで達する強い電波が、結構入感します。
言い換えると、ＡＧＣ－４Ｖ～－７Ｖの間はそれほど多くないと言えます。
②雑音発生状況
実験ボードは雑音対策をしていないので、パルス性のノイズが小さくパリパリと入ります。
その雑音信号は微弱で、放送を受信すると判らなくなりますが、無信号時の際に発生する音は、結構うっとうしいです。
そして、ＭＷ帯からＳＷ帯までまんべんなく入ります。
無論ＰＩＣの電源を落とすと、きれいに消滅します。
主に７セグボード周辺から強く発生しているようです。
③色視認性
薄青と薄紫は静的状態では十分判別出来るのですが、実際の激しいフェージングノある様な状況下では、イマイチ良く判らなくなってしまうと言うか、見ててちょっと疲れます・・・
白と灰も良く判別できませんが、発生頻度が少ないので、大きな問題にはなっていません。
④雑感
う～ん・・・おまけモードの発色変化が、思いの外使用感触が良いです・・・(^_^;)
アナログ的な発色変化により、チューニングし易く、ひどいフェージング状況でも表示を見てて疲れませんし、慣れると、その時の色で大体の信号強度も把握できちゃいます。
そもそも５球スーパーでＳメーターなど必要性が薄いと言うか、チューニングメータ程度で十分な気がしてきました・・・
あれれ・・・
予備実験に対する考察と補正
①ＡＧＣ電圧に対する指示色変化について
最初は、入力AGC電圧0V～-7V、すなわちADC入力電圧1V～5Vに対して、
均等に１６分割していましたが、それではフィーリングが良く無い事が分りました。
指示色の切り替わりは、小信号時は細かく、大信号時は疎く変更した方が良いと思われます。
特に－０．５Ｖ～－４Ｖはきめ細かく設定した方が良いと思われます。
－４Ｖ～－７Ｖ間は大雑把で良いと思われます。
結局Ｓ０～Ｓ１５に於いて、反応電圧を下記の様に各個対応としました。
ＡＧＣ－３．５を一つのポイントと捉えて、Ｓｘの電圧設定をフィーリング的に適正化してみました。
尚、計算上アナログ電位差０．１ＶはＡ／Ｄ出力差は５ｈとなります。
下記の表値は、ＡＣＧ電圧に対する計算上の値で、実際の測定値ではありません。
電圧反転回路が超手抜きのため、実際は、ＡＧＣ入力電圧（絶対値）とＰＩＣへのアナログ入力電圧（絶対値）は正比例しません。
また決定的なのが、ANT入力RF電圧に対するAGC発生電圧も考慮していません。
以上あらかじめ根本的な不具合が存在しますので、悪しからず。 <(_ _)>
Ｓｘ ＡＣＧ電圧（ＤＥＣ） 近似アナログ入力（ＤＥＣ） Ａ／Ｄ出力（ＨＥＸ）
Ｓ０ ０．０Ｖ １．０Ｖ（オフセット値） ３３ｈ
Ｓ１ －０．６Ｖ以下 １．４０Ｖ ４７ｈ
Ｓ２ －０．８Ｖ以下 １．５３Ｖ ４Ｄ（４Ｃ＋１）ｈ
Ｓ３ －１．０Ｖ １．６７Ｖ ５４（５１＋３）ｈ
Ｓ４ －１．２Ｖ １．８０Ｖ ５Ｂｈ
Ｓ５ －１．４Ｖ １．９３Ｖ ６１（６０＋１）ｈ
Ｓ６ －１．６Ｖ ２．０７Ｖ ６８（６５＋３）ｈ
Ｓ７ －１．９Ｖ ２．２６Ｖ ７２（６Ｆ＋３）ｈ
Ｓ８ －２．２Ｖ ２．４７Ｖ ７Ｃ（７９＋３）
Ｓ９ －２．５Ｖ ２．６７Ｖ ８６（８３＋３）
Ｓ１０ －２．８Ｖ ２．８７Ｖ ９０（８Ｄ＋３）
Ｓ１１ －３．２Ｖ ３．１３Ｖ ９Ｄ（９Ｃ＋１）
Ｓ１２ －３．６Ｖ ３．４０Ｖ ＡＢｈ
Ｓ１３ －４．０Ｖ ３．６７Ｖ Ｂ８（Ｂ５＋３）ｈ
Ｓ１４ －４．５Ｖ ４．００Ｖ Ｃ９ｈ
Ｓ１５ －６．０Ｖ以下 ４．９９Ｖ ＦＢｈ
②割り当て指示色について
色順位については、良いか悪いかは人それぞれと言った所でしょうか。
発光する色や色数等についても改善の余地はあると思われますが、 どの色が、どの信号強度を指示しているのを、何となくでも覚えないと、ただピカピカ色変化しているだけに見えてしまいます。
弄っている内に何となく覚えてはきますが・・・
色変化を覚えると、そこそこチューニングに使えますが・・・ (^_^;)
まあ何とか目的である、相対的信号強度の提示は、目視判別可能と思います。
結局、色データおよび色順位は下記の様にしました。
Ｓ０ Ｒ ００ Ｇ ００ Ｂ ＦＦ 青
Ｓ１ Ｒ ００ Ｇ ２Ｄ Ｂ ＦＦ 薄青
Ｓ２ Ｒ ３Ａ Ｇ ００ Ｂ ＦＦ 紫
Ｓ３ Ｒ ６０ Ｇ ３２ Ｂ ＦＦ 薄紫
Ｓ４ Ｒ ００ Ｇ ＦＦ Ｂ ００ 緑
Ｓ５ Ｒ ００ Ｇ ＦＦ Ｂ ０５ 青緑
Ｓ６ Ｒ ３Ｅ Ｇ ＦＦ Ｂ ００ 黄緑
Ｓ７ Ｒ ＦＦ Ｇ ＦＦ Ｂ ００ 黄
Ｓ８ Ｒ ＦＦ Ｇ ５２ Ｂ ００ オレンジ
Ｓ９ Ｒ ＦＦ Ｇ ７Ｅ Ｂ ００ 薄オレンジ
Ｓ１０ Ｒ ＦＦ Ｇ ００ Ｂ ００ 赤
Ｓ１１ Ｒ ＦＦ Ｇ １０ Ｂ ００ 薄赤
Ｓ１２ Ｒ ＦＦ Ｇ ０Ｅ Ｂ ２Ａ ピンク
Ｓ１３ Ｒ ＦＦ Ｇ ３０ Ｂ ３４ 薄ピンク
Ｓ１４ Ｒ ８０ Ｇ ６４ Ｂ ４７ 灰
Ｓ１５ Ｒ ＦＦ Ｇ ＦＦ Ｂ ＦＦ 白
①ＡＧＣ電圧に対する指示色変化について
最初は、入力AGC電圧0V～-7V、すなわちADC入力電圧1V～5Vに対して、
均等に１６分割していましたが、それではフィーリングが良く無い事が分りました。
指示色の切り替わりは、小信号時は細かく、大信号時は疎く変更した方が良いと思われます。
特に－０．５Ｖ～－４Ｖはきめ細かく設定した方が良いと思われます。
－４Ｖ～－７Ｖ間は大雑把で良いと思われます。
結局Ｓ０～Ｓ１５に於いて、反応電圧を下記の様に各個対応としました。
ＡＧＣ－３．５を一つのポイントと捉えて、Ｓｘの電圧設定をフィーリング的に適正化してみました。
尚、計算上アナログ電位差０．１ＶはＡ／Ｄ出力差は５ｈとなります。
下記の表値は、ＡＣＧ電圧に対する計算上の値で、実際の測定値ではありません。
電圧反転回路が超手抜きのため、実際は、ＡＧＣ入力電圧（絶対値）とＰＩＣへのアナログ入力電圧（絶対値）は正比例しません。
また決定的なのが、ANT入力RF電圧に対するAGC発生電圧も考慮していません。
以上あらかじめ根本的な不具合が存在しますので、悪しからず。 <(_ _)>
Ｓｘ ＡＣＧ電圧（ＤＥＣ） 近似アナログ入力（ＤＥＣ） Ａ／Ｄ出力（ＨＥＸ）
Ｓ０ ０．０Ｖ １．０Ｖ（オフセット値） ３３ｈ
Ｓ１ －０．６Ｖ以下 １．４０Ｖ ４７ｈ
Ｓ２ －０．８Ｖ以下 １．５３Ｖ ４Ｄ（４Ｃ＋１）ｈ
Ｓ３ －１．０Ｖ １．６７Ｖ ５４（５１＋３）ｈ
Ｓ４ －１．２Ｖ １．８０Ｖ ５Ｂｈ
Ｓ５ －１．４Ｖ １．９３Ｖ ６１（６０＋１）ｈ
Ｓ６ －１．６Ｖ ２．０７Ｖ ６８（６５＋３）ｈ
Ｓ７ －１．９Ｖ ２．２６Ｖ ７２（６Ｆ＋３）ｈ
Ｓ８ －２．２Ｖ ２．４７Ｖ ７Ｃ（７９＋３）
Ｓ９ －２．５Ｖ ２．６７Ｖ ８６（８３＋３）
Ｓ１０ －２．８Ｖ ２．８７Ｖ ９０（８Ｄ＋３）
Ｓ１１ －３．２Ｖ ３．１３Ｖ ９Ｄ（９Ｃ＋１）
Ｓ１２ －３．６Ｖ ３．４０Ｖ ＡＢｈ
Ｓ１３ －４．０Ｖ ３．６７Ｖ Ｂ８（Ｂ５＋３）ｈ
Ｓ１４ －４．５Ｖ ４．００Ｖ Ｃ９ｈ
Ｓ１５ －６．０Ｖ以下 ４．９９Ｖ ＦＢｈ
②割り当て指示色について
色順位については、良いか悪いかは人それぞれと言った所でしょうか。
発光する色や色数等についても改善の余地はあると思われますが、 どの色が、どの信号強度を指示しているのを、何となくでも覚えないと、ただピカピカ色変化しているだけに見えてしまいます。
弄っている内に何となく覚えてはきますが・・・
色変化を覚えると、そこそこチューニングに使えますが・・・ (^_^;)
まあ何とか目的である、相対的信号強度の提示は、目視判別可能と思います。
結局、色データおよび色順位は下記の様にしました。
Ｓ０ Ｒ ００ Ｇ ００ Ｂ ＦＦ 青
Ｓ１ Ｒ ００ Ｇ ２Ｄ Ｂ ＦＦ 薄青
Ｓ２ Ｒ ３Ａ Ｇ ００ Ｂ ＦＦ 紫
Ｓ３ Ｒ ６０ Ｇ ３２ Ｂ ＦＦ 薄紫
Ｓ４ Ｒ ００ Ｇ ＦＦ Ｂ ００ 緑
Ｓ５ Ｒ ００ Ｇ ＦＦ Ｂ ０５ 青緑
Ｓ６ Ｒ ３Ｅ Ｇ ＦＦ Ｂ ００ 黄緑
Ｓ７ Ｒ ＦＦ Ｇ ＦＦ Ｂ ００ 黄
Ｓ８ Ｒ ＦＦ Ｇ ５２ Ｂ ００ オレンジ
Ｓ９ Ｒ ＦＦ Ｇ ７Ｅ Ｂ ００ 薄オレンジ
Ｓ１０ Ｒ ＦＦ Ｇ ００ Ｂ ００ 赤
Ｓ１１ Ｒ ＦＦ Ｇ １０ Ｂ ００ 薄赤
Ｓ１２ Ｒ ＦＦ Ｇ ０Ｅ Ｂ ２Ａ ピンク
Ｓ１３ Ｒ ＦＦ Ｇ ３０ Ｂ ３４ 薄ピンク
Ｓ１４ Ｒ ８０ Ｇ ６４ Ｂ ４７ 灰
Ｓ１５ Ｒ ＦＦ Ｇ ＦＦ Ｂ ＦＦ 白
↑「ＰＩＣＥＹＥ」の回路図
部品点数も少なく、簡単に製作できます。
ＪＰ１で表示モード切替
ＪＰ２で立ち上がり表示切替
↑「ＰＩＣＥＹＥ］基板
部品は少ないのですが、実験機と同じ基板で製作してあります。
基板カットして、もっと小さく製作可能と思われます。
ＰＩＣＥＹＥ基板ソースプログラム
12f683_led_smter.asm
「ＰＩＣＥＹＥ」の製作
さて、ここからがやっと真空管ラジオに内蔵する、実機の製作となります。
ずいぶん予備実験等が長くなってしまいました・・・
回路
使用PICは８ピンの１２Ｆ６８３とし、クロックは内部発振８ＭＨＺとしました。
よって６本のI/Oが使えます。
I/Oピンの振分け内容は、A/Dコンバータのためのアナログ入力１本、
機能設定ジャンパスイッチのためのデジタル入力２本、
フルカラーLED発光制御のためのデジタル出力３本としました。
詳細は回路図を見てください。
プログラムは実験機プログラムを機能縮小し、転用しました。
実験機のおまけモードは、制御は変わりませんが「チューニングメーターモード」としました。
今まで考察してきた色Ｓモードと、名前だけ同格とし、ジャンパＳＷで変更可能です。
基板
秋月の両面スルホール基板を使用しました。
LEDは基本的に外付けとし、マジックアイ跡地まで配線します。
直接PICEYE基板に取付けても、投影可能と思います。
ただ、その時はマジックアイ跡地に投影できるよう、基板取付位置を工夫する必要があります。
通常は、基板自体はラジオの天井や側面等余裕のある所に、取り付ける事となります。
また、ラジオにパルスノイズが入る様なら基板自体はシールド等の対策が必要です。
電源の確保
電源は、余計な雑音を発生せず、なるべく簡単･安価に済ませたい所です。
電源トランスのあるラジオでは、ヒーター用巻線から簡単に電源確保できますので、
ここではトランスレスラジオの場合の５Ｖ電源確保を考えてみたいと思います。
とりあえず目標は、PICのA/Dコンバータ基準電圧がVDDとしているので、電源電圧が正確で、
５０ｍＡ程度の出力電流が得られる、良質な電源を確保します。
ACアダプタやユニットタイプの電源等はジャンク箱に転がっていると思いますので、
それらを利用するのが手っ取り早い解決策と思われます。
しかし、実験ついでに今回はトランスレス電源を製作して使う事にしました。
ここで使用する電源の詳細は、別項「PIC用トランスレス電源」をご参照ください。
ヒータの処理については、数Ｗの抵抗でごまかす事にします。
つまんないですが、最も簡単かつ安全かつ妥当な方法です。
さて、ここからがやっと真空管ラジオに内蔵する、実機の製作となります。
ずいぶん予備実験等が長くなってしまいました・・・
回路
使用PICは８ピンの１２Ｆ６８３とし、クロックは内部発振８ＭＨＺとしました。
よって６本のI/Oが使えます。
I/Oピンの振分け内容は、A/Dコンバータのためのアナログ入力１本、
機能設定ジャンパスイッチのためのデジタル入力２本、
フルカラーLED発光制御のためのデジタル出力３本としました。
詳細は回路図を見てください。
プログラムは実験機プログラムを機能縮小し、転用しました。
実験機のおまけモードは、制御は変わりませんが「チューニングメーターモード」としました。
今まで考察してきた色Ｓモードと、名前だけ同格とし、ジャンパＳＷで変更可能です。
基板
秋月の両面スルホール基板を使用しました。
LEDは基本的に外付けとし、マジックアイ跡地まで配線します。
直接PICEYE基板に取付けても、投影可能と思います。
ただ、その時はマジックアイ跡地に投影できるよう、基板取付位置を工夫する必要があります。
通常は、基板自体はラジオの天井や側面等余裕のある所に、取り付ける事となります。
また、ラジオにパルスノイズが入る様なら基板自体はシールド等の対策が必要です。
電源の確保
電源は、余計な雑音を発生せず、なるべく簡単･安価に済ませたい所です。
電源トランスのあるラジオでは、ヒーター用巻線から簡単に電源確保できますので、
ここではトランスレスラジオの場合の５Ｖ電源確保を考えてみたいと思います。
とりあえず目標は、PICのA/Dコンバータ基準電圧がVDDとしているので、電源電圧が正確で、
５０ｍＡ程度の出力電流が得られる、良質な電源を確保します。
ACアダプタやユニットタイプの電源等はジャンク箱に転がっていると思いますので、
それらを利用するのが手っ取り早い解決策と思われます。
しかし、実験ついでに今回はトランスレス電源を製作して使う事にしました。
ここで使用する電源の詳細は、別項「PIC用トランスレス電源」をご参照ください。
ヒータの処理については、数Ｗの抵抗でごまかす事にします。
つまんないですが、最も簡単かつ安全かつ妥当な方法です。
↑今回の実験に使った真空管ラジオ
トランスレスでＭＷ･ＳＷの２バンド
マジックアイは、かすかにしか光らず、通常では認識できません。
↑簡単に修理した後、ＰＩＣＥＹＥを装着
スピーカの上あるのは、電源基板
ラジオへの接続における注意点など
ＡＧＣ入力
ラジオの回路を確認しながら最も適切な場所から引き込みます。
ラジオのAGCラインには、１～２MΩの高抵抗が挿入されています。
PICEYE基板の入力インピーダンスは１.5MΩなので、マジックアイのグリッド配線からでは、
この抵抗によってAGC電圧が減衰します。
しかし、検波回路側から見て、この抵抗の手前に接続した場合は、ハムを誘導します。
よって、AGC電圧減衰覚悟で抵抗の後方が良いと思われます。
GNDとAGCを間違えて接続しないように注意して接続します。
ＡＣ１００Ｖ電源関連
ラジオのヒューズを過ぎてからＰＩＣ用トランスレス電源に接続します。
ラジオのＡＧＣ電圧を取得する関係上、基板GNDがラジオGNDと直流的に結合します。
真空管トランスレスラジオは、ＡＣ１００Ｖ電源の片方がシャーシに直接落ちている場合が
多いので、注意が必要です。
トランスレス電源基板もAC入力の片方がGNDに直接落ちますので、電源基板ＡＣ入力は、
ラジオ電源回路ホット側コールド側に、それぞれ合わせる事が必要です。
ＬＥＤ関連
マジックアイの跡地に装着した専用スクリーンに投影します。
LEDを分離し、長く引き回す場合は、４芯シールド線を使用した方が良いかもしれません。
基板本体はＡＮＴコイルから極力離した場所に、かつAGC引込線が長くならない様にします。
マジックアイ跡地
ただの穴になっている場合がほとんどで、ここに白色の散光スクリーンを取り付けます。
乳白色のアクリル板等を加工して作るのが、きれいで良いです。
実験機は乳白色アクリル板に投影していますが、そこそこきれいです。
何を使うかは各局色々実験してみるのが面白いと思います・・・（超投げやり）
まさか・・・ＬＥＤ光を直接穴から放出させる人は居ないと思いますが・・・
ＡＧＣ入力
ラジオの回路を確認しながら最も適切な場所から引き込みます。
ラジオのAGCラインには、１～２MΩの高抵抗が挿入されています。
PICEYE基板の入力インピーダンスは１.5MΩなので、マジックアイのグリッド配線からでは、
この抵抗によってAGC電圧が減衰します。
しかし、検波回路側から見て、この抵抗の手前に接続した場合は、ハムを誘導します。
よって、AGC電圧減衰覚悟で抵抗の後方が良いと思われます。
GNDとAGCを間違えて接続しないように注意して接続します。
ＡＣ１００Ｖ電源関連
ラジオのヒューズを過ぎてからＰＩＣ用トランスレス電源に接続します。
ラジオのＡＧＣ電圧を取得する関係上、基板GNDがラジオGNDと直流的に結合します。
真空管トランスレスラジオは、ＡＣ１００Ｖ電源の片方がシャーシに直接落ちている場合が
多いので、注意が必要です。
トランスレス電源基板もAC入力の片方がGNDに直接落ちますので、電源基板ＡＣ入力は、
ラジオ電源回路ホット側コールド側に、それぞれ合わせる事が必要です。
ＬＥＤ関連
マジックアイの跡地に装着した専用スクリーンに投影します。
LEDを分離し、長く引き回す場合は、４芯シールド線を使用した方が良いかもしれません。
基板本体はＡＮＴコイルから極力離した場所に、かつAGC引込線が長くならない様にします。
マジックアイ跡地
ただの穴になっている場合がほとんどで、ここに白色の散光スクリーンを取り付けます。
乳白色のアクリル板等を加工して作るのが、きれいで良いです。
実験機は乳白色アクリル板に投影していますが、そこそこきれいです。
何を使うかは各局色々実験してみるのが面白いと思います・・・（超投げやり）
まさか・・・ＬＥＤ光を直接穴から放出させる人は居ないと思いますが・・・
↑正面から見た所で、ストロボ撮影しています
ＰＩＣＥＹＥは光っている状態です。
蛍光灯下の明るい部屋でも、十分認識できます。
モードはチューニングメータモードです。
実験結果
さてさて、結果ですが・・・
やっぱりおまけモード、つまりチューニングメーターモードの方が使いやすいです・・・
５球スーパーではＳメーター機能の方をおまけモードとする方が、まっとうと言えそうです。
「ＰＩＣＥＹＥ」をＳメーターとして使うには、受信機としてのラジオの調整が必要ですし、
そもそもラジオ自体の性能も、Ｓメータを設置するほどの物では無いですしね。
しかし、ある程度の信号強度は発色で判別できますし、なにより凝視しなくとも、
そこそこ見易くて使えるチューニング指示器と思います。
雑音パルスの混入具合ですが、
今回の実験では、シールドをしていない割には、ほとんど分からないレベルでした。
LEDへの配線や電源ラインが短かったのが幸いしたのでしょうか?
さてさて、結果ですが・・・
やっぱりおまけモード、つまりチューニングメーターモードの方が使いやすいです・・・
５球スーパーではＳメーター機能の方をおまけモードとする方が、まっとうと言えそうです。
「ＰＩＣＥＹＥ」をＳメーターとして使うには、受信機としてのラジオの調整が必要ですし、
そもそもラジオ自体の性能も、Ｓメータを設置するほどの物では無いですしね。
しかし、ある程度の信号強度は発色で判別できますし、なにより凝視しなくとも、
そこそこ見易くて使えるチューニング指示器と思います。
雑音パルスの混入具合ですが、
今回の実験では、シールドをしていない割には、ほとんど分からないレベルでした。
LEDへの配線や電源ラインが短かったのが幸いしたのでしょうか?
↑蛍光灯下で三脚撮影しています。
文字盤が暗いのが気になります・・・
まとめ
さて、マジックアイの大きさは小さく、その内部の扇はさらに小さく暗く、凝視しないと判りずらいのが欠点と思います。
明るければ良いのですが、入手したラジオに付属するマジックアイは暗いものばかり・・・
たまに結構明るいのに出会いますが、極稀です。
今回の「ＰＩＣＥＹＥ｝チューニング表示器は、明るくて見易く安価なので気兼ねなく使えます。
使用するユニバーサル基板も小さいので、ラジオ内のどこかに装着可能ですし、
プリント基板を起こせば、さらに小さくなります。
専門業者に依頼すれば、アクリル管の中に挿入可能な基板も作製可能と思います。
その総合的使い勝手は、本家マジックアイと比較しても遜色ないと言っても良いのでは？
と思いますがいかがでしょうか・・・
また、「PICEYE」そのものの部品点数も少なく、5V電源も今回の様にわざわざ製作しなくても、
各局様のジャンク箱から調達できる事が多いと思います。
作っても部品点数は少なく、簡単に製作できると思います。
ラジオ内はんだ付作業は必須ですが、ラジオ好きOM様には鼻歌交じりの作業と思います。
最初に気になるのが、PICEYE立ち上がりが、ただLEDの発光チェックをしているだけで、
ラジオ立ち上がりとシンクロせず、違和感が大きい事です。
色変化についても問題大ですし、その他改良点が、ちょっと考えただけでも沢山あります。
よって今後徐々に吟味していきたいと思ってはいますが・・・
ＳＨＡＲＰ ＡＬＬ ＷＡＶＥ ＳＵＰＥＲ 「ＵＤ－２３１」
今回の「ＰＩＣＥＹＥ」設置実験に使ったモチーフは・・・画像の真空管ラジオです。
ちゃんと短波帯も受信でき、もちろんマジックアイも付いています。
結構コンパクトな真空管ラジオで、現在の狭い環境でも机の上に置けそうです。
詳細は別項をご参照ください。
さて、マジックアイの大きさは小さく、その内部の扇はさらに小さく暗く、凝視しないと判りずらいのが欠点と思います。
明るければ良いのですが、入手したラジオに付属するマジックアイは暗いものばかり・・・
たまに結構明るいのに出会いますが、極稀です。
今回の「ＰＩＣＥＹＥ｝チューニング表示器は、明るくて見易く安価なので気兼ねなく使えます。
使用するユニバーサル基板も小さいので、ラジオ内のどこかに装着可能ですし、
プリント基板を起こせば、さらに小さくなります。
専門業者に依頼すれば、アクリル管の中に挿入可能な基板も作製可能と思います。
その総合的使い勝手は、本家マジックアイと比較しても遜色ないと言っても良いのでは？
と思いますがいかがでしょうか・・・
また、「PICEYE」そのものの部品点数も少なく、5V電源も今回の様にわざわざ製作しなくても、
各局様のジャンク箱から調達できる事が多いと思います。
作っても部品点数は少なく、簡単に製作できると思います。
ラジオ内はんだ付作業は必須ですが、ラジオ好きOM様には鼻歌交じりの作業と思います。
最初に気になるのが、PICEYE立ち上がりが、ただLEDの発光チェックをしているだけで、
ラジオ立ち上がりとシンクロせず、違和感が大きい事です。
色変化についても問題大ですし、その他改良点が、ちょっと考えただけでも沢山あります。
よって今後徐々に吟味していきたいと思ってはいますが・・・
ＳＨＡＲＰ ＡＬＬ ＷＡＶＥ ＳＵＰＥＲ 「ＵＤ－２３１」
今回の「ＰＩＣＥＹＥ」設置実験に使ったモチーフは・・・画像の真空管ラジオです。
ちゃんと短波帯も受信でき、もちろんマジックアイも付いています。
結構コンパクトな真空管ラジオで、現在の狭い環境でも机の上に置けそうです。
詳細は別項をご参照ください。
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